Рабочая программа

Дополнения и изменения в рабочей программе

в рабочую программу внесены и одобрены на заседании кафедры

наименование документа ООП

«Детали машин»_________________________________________________________

_______________________________________________________________________

полное наименование кафедры

«9» сентября 2011 г., протокол № 1

В рабочую программу по дисциплине «Механика» для специальности 190402 «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» ____

наименование документа ООП

_______________________________________________________________________

полное наименование дисциплины (практики)

на 2011 / 2012 учебный год вносятся изменения:

1. в рабочей программе изменений нет

2.

3.

и т. д.

1 Цель и задачи дисциплины

1.1 Цель преподавания дисциплины

Организация производственных процессов и управление на транспорте предполагает знание этих процессов и умение их обеспечения, так как рационально спроектированный и рационально управляемый процесс обеспечивает и необходимую производительность, и качество выпускаемой продукции, и снижение себестоимости (экономичность). Поэтому специалист должен в достаточной степени разбираться не только в вопросах своей узкой специальности, но и в смежных областях; знать не только технологию производства, но и те средства, которые обеспечивают технологический процесс. Среди этих средств важнейшая роль принадлежит приборам, механизмам и машинам.

Курс «Механика» является комплексной общетехнической дисциплиной подготовки инженеров немашиностроительных специальностей. Программой учебного курса «Механика» предусмотрено:

­­­– изучение общих основ построения машин, механизмов и деталей;

– изучение основ прочностной и триботехничской надежности элементов машин, механизмов, их деталей, конструкций, выбор конструкционных материалов для их изготовления;

– приобретение начальных навыков конструирования.

1.2 Задачи изучения дисциплины

Основными задачами изучения дисциплины являются: ознакомление с общими принципами анализа существующих механизмов, проектирование новых и построение алгоритмов расчета типовых изделий машиностроения с учетом их главных критериев работоспособности.

В результате изучения курса студент должен уметь производить расчеты и конструктивные разработки средств механизации, участвовать в создании нового и модернизации существующего оборудования с учетом реальных условий эксплуатации.

2 Состав и объем дисциплины

Дисциплина «Механика» в соответствии с действующим планом изучается в 3-ем семестре в объеме 128 часов: из них лекций – 18 часов, практических занятий – 18 часов. Для практического усвоения основополагающих разделов предусмотрено выполнение трёх расчетно-графических работ. Итоговая форма отчета – экзамен. Содержание дисциплины приведено в таблице 1.

Таблица 1 – Объем дисциплины и виды учебной работы

Виды учебной работы	Кол-во часов
Общая трудоемкость дисциплины	128
Аудиторные занятия	36
Лекции	18
Практические занятия	18
Самостоятельные работы	92
Расчетно-графические работы	60
Подготовка к лекциям	14
Подготовка к практическим занятиям	18
Итоговый контроль – экзамен

3 Содержание лекционного курса

Цель лекций – последовательно изложить соответствующие разделы теоретического курса, проконтролировать усвоение основных положений, обеспечить логическую связь с последующими практическими занятиями и выполнением расчётно-графических работ.

Перечень тем лекционного курса и их краткое содержание приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Тематическое содержание лекционного курса

Элемент модуля	Номер лекции	Содержание лекции	Кол-во часов
1	2	3	4
Теория механизмов и машин	1	Введение в прикладную механику. Программа, цель, задачи курса. Основные понятия: машина, механизм, звено, кинематическая пара, кинематические цепи. Двухзвенные и четырёхзвенные плоские рычажные механизмы. Структурный анализ и классификация механизмов. Определение степени подвижности пространственных и плоских механизмов. Группы Асура.	2
2	Кинематический анализ механизмов. План скоростей, его свойства. Построение плана скоростей графо-аналитическим методом. Определение скоростей точек механизма. Нахождение угловых скоростей. План ускорений, его свойства. Определение ускорений точек механизма. Построение плана ускорений. Нахождение угловых ускорений.	2
3	Динамический и силовой анализ механизмов. Внешние силы действующие на группу Ассура. Нахождение реакций действующих в кинематических парах. Построение плана сил. Нахождение уравновешивающего момента. Особенности проектирования изделий.	2
Сопротивление материалов	4	Допущения и гипотезы принятые в сопромате. Классификация внешних сил. Виды опор, реакции возникающие в опорах. Расчётные модели геометрической формы материала и предельного состояния. Типовые элементы изделий. Растяжение, сжатие. Напряжения. Построение эпюр продольных сил. Метод сечений. Вывод условия прочности и жесткости при растяжении. Закон Гука.	2
5	Сдвиг. Закон Гука при сдвиге. Построение эпюр поперечных сил. Вывод условия прочности и жесткости при сдвиге. Построение эпюр крутящих моментов. Вывод условия прочности и жесткости при кручении.	2

1	2	3	4
		Моменты инерции и моменты сопротивления сечения при кручении
6	Изгиб брусьев. Построение эпюр изгибающих моментов. Вывод условия прочности и жесткости при изгибе. Моменты инерции и моменты сопротивления сечения при изгибе. Переменные напряжения. Циклы напряжений. Общие принципы инженерных расчётов.	2
Детали машин	7	Классификация деталей машин. Соединения деталей: резьбовые, заклёпочные, сварные, паяные, клеевые, вал-втулка.	2
8	Механические передачи трением и зацеплением. Основные кинематические и силовые зависимости в передачах. КПД. Валы и оси. Уплотнительные устройства. Корпусные детали. Упругие элементы. Муфты.	2
Взаимозаменяемость	9	Сопряжения деталей. Допуски и посадки. Основы построения системы ЕСДП. Посадки в системе вала и отверстия. Размерные цепи. Технические измерения.	2

4 Содержание практических занятий

Цель практических занятий – закрепление теоретического материала наиболее сложных разделов курса и подготовка к выполнению расчетно-графических работ.

Таблица 3 – Перечень практических занятий.

Элемент модуля	Практические занятия	Содержание практических занятий	Кол-во часов
1	2	3	4
Теория механизмов и машин	1.Структурный анализ рычажных механизмов	Построение планов механизма. Масштабные коэффициенты. Определение степени подвижности. Группы Асура. Определение класса механизма.	2
2. Кинематика рычажных механизмов.	Определение линейных скоростей и ускорений точек, угловых скоростей и угловых ускорений звеньев механизма. Построение плана скоростей и ускорений.	2
3. Силовой расчёт механизмов.	Определение внешних сил, действующих на звенья механизмов и реакций в кинематических парах. Построение плана сил. Определение движущего момента.	2
Сопротивление материалов	4. Испытание материалов на растяжение, сжатие	Механические характеристики материалов. Диаграмма растяжения, сжатия. Построение эпюр продольных сил и напряжений. Определение перемещения свободного конца бруса.	2
5. Сдвиг. Кручение. Расчёты на прочность.	Нахождение реакций в опорах. Построение эпюр поперечных сил и крутящих моментов. Расчет углов закручивания. Определение размеров вала при кручении.	2
6. Изгиб. Расчёты на прочность при изгибе.	Испытание материалов на изгиб. Построение эпюр изгибающих моментов для двухопорных и консольных балок. Основные параметры циклов нагружения.	2
Детали машин	7. Сложные зубчатые механизмы. Расчёт приводов.	Кинематический и силовой расчёт привода. Расчёт допускаемых напряжений для расчёта зубчатых колёс. Выбор материалов для изготовления зубчатых колёс.	2
8. Расчёт зубчатых передач.	Определение межосевого расстояния зубчатой передачи, модуля зацепления. Определение геометрических параметров зацепления. Силы в зацеплении.	2
Взаимозаменяемость	9. Единая система допусков и посадок.	Точность размеров. Нахождение предельных отклонений размеров. Посадки с зазором, с натягом, переходные. Построение схем полей допусков.

5 Самостоятельная работа

В процессе изучения дисциплины студент должен выполнить одну расчетно-графическую работу, направленную на изучение методов кинематического и динамического анализа механизмов, цель которых – подготовка исходных данных, необходимых для инженерных расчетов по проектированию и конструированию реальных механизмов, их деталей и конструкций.

Перечень разделов и тем расчетно-графической работы приведен в таблице 4.

Таблица 4 – Разделы расчетно-графической работы

Элемент модуля	Номер РГР	Тема, краткий перечень рассматриваемых вопросов	Кол-во часов
1	2	3	4
Теория механизмов и машин	1	Структурный анализ механизмов. Построение кинематической схемы механизма.	5
Определение линейных скоростей точек и угловых скоростей звеньев.	5
Определение абсолютных ускорений звеньев.	5
Силовой расчет механизма: определение давлений в кинематических парах и движущего момента.	5
Сопротивление материалов	2	Построение эпюр продольных сил и напряжений для ступенчатого бруса. Определение перемещения.	5
Сдвиг. Нахождение реакций в опорах. Построение эпюр поперечных сил.	5
Кручение. Построение эпюр крутящих моментов и углов закручивания.	5
Изгиб. Построение эпюр изгибающих моментов. Определение прогибов.	5
Детали машин	3	Кинематический и силовой расчет привода	5
Выбор материалов и расчёт допускаемых напряжений.	5
Расчёт зубчатой передачи по контактным напряжениям.	5
Определение геометрических параметров передачи. Выполнение чертежа зубчатого колеса.	5

При защите расчетно-графических работ контроль знаний проводится преподавателем в форме собеседования по изучаемым разделам.

6 Форма контроля усвоения материала

Текущий контроль усвоения дисциплины осуществляется на консультациях и при защите расчетно-графических работ. После изучения блока проводится тестовый контроль. Степень усвоения материала дисциплины проверяется на экзамене.

7 Экзаменационные вопросы

1. Рычажные механизмы. Структура кинематических цепей. Условия связи.

2. Структурная формула общего случая кинематической цепи.

3. Структурная классификация плоских механизмов. Класс и порядок групп.

4. Построение плана скоростей. Его свойства.

5. Построение плана ускорений. Его свойства.

6. Кинетостатический анализ механизмов.

7. Принцип образования рычажных механизмов.

8. Группы Ассура. Класс, вид, порядок групп Ассура.

9. Определение степени подвижности рычажных механизмов.

10. Задачи сопромата. Допущения и гипотезы. Виды элементов конструкций.

11. Классификация внешних сил. Основные виды деформации.

12. Метод сечений. Внутренние силы. Напряжения.

13. Механические характеристики материалов: предельные напряжения, твердость

14. Условие прочности и жесткости при растяжении.

15. Сдвиг. Зависимость между E и G. Смятие.

16. Условие прочности при сдвиге и смятии.

17. Кручение брусьев. Напряжения и деформации при кручении круглого стержня.

18. Изгиб прямолинейного бруса. Условие прочности при изгибе.

19. Понятие об усталости металлов. Циклы напряжений.

20. Определение допускаемых напряжений.

21. Закон Гука при растяжении и сдвиге.

22. Виды опор. Определение опорных реакций.

23. Испытания материалов. Механические характеристики материалов.

24. Предел выносливости. Факторы влияющие на предел выносливости.

25. Статические моменты сопротивления плоских фигур.

26. Механические передачи. Классификация.

27. Условия работы зубчатых передач. Виды разрушения.

28. Контактная прочность. Формула Герца.

29. Зубчатые передачи. Достоинства и недостатки.

30. Определение допускаемых контактных напряжений.

31. Определение допускаемых напряжений изгиба.

32. Расчет зубчатой передачи на контактную прочность.

33. Расчет зубчатой передачи по напряжениям изгиба.

34. Кинематические и силовые зависимости в передачах.

35. Валы и оси. Общие сведения, конструкция.

36. Проектный расчет валов и осей.

37. Основные параметры зубчатого зацепления.

38. Расчет валов на выносливость.

39. Классификация и условное обозначение подшипников качения.

40. Способы нарезания зубчатых колес.

41. Силы действующие в зацеплении зубчатых передач.

42. Подшипники качения. Классификация. Расчет.

43. Подшипники скольжения. Конструкция. Расчет.

44. Рядовое соединение колес. Определение передаточных чисел.

45. Ступенчатое соединение колес. Определение передаточных чисел.

46. Причины возникновения погрешностей при изготовлении деталей. Допуски.

47. ЕСДП. Ряды основных отклонений.

48. ЕСДП. Построение схем полей допусков.

49. ЕСДП. Посадки: с зазором, с натягом, переходные.

50. ЕСДП. Система отверстия. Система вала. Простановка размеров на чертежах

8 Литература

Список основной литературы

1. Дрыгин, механика: Учеб. пособие / , – под ред. . – Хабаровск: ДВГУПС, 2004. – 156 с.

2. Дрыгин, система конструкторской документации в курсовом и дипломном проектировании. Оформление текстовой документации: Методические указания на выполнение курсового и дипломного проектирования / , . – 4-е изд., перераб. – Хабаровск: ДВГУПС, 2002. – 35 с.

3. Яворский, механика. Программа, задание на расчетно-графические работы, методические указания к выполнению расчетно-графических работ для специальности «Организация перевозок и управление» очной и заочной форм обучения / , , . – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2001. – 36 с.

4. Поспелов, анализ механизмов: Методическое пособие по лабораторной работе и курсовому проектированию для студентов всех форм обучения / . – Хабаровск: ДВГУПС, 1999. – 12 с.

5. Даньшин, исследование зубчатых механизмов: Методические указания на выполнение лабораторной работы по курсу «Теория механизмов и машин» / , . – Хабаровск: ДВГУПС, 2000. – 14 с.

6. Даньшин, балансировка роторов на станке с качающейся рамой: Методические указания на выполнение лабораторной работы по курсу «Теория механизмов и машин» / . – Хабаровск: ДВГУПС, 2000. – 15 с.

Список дополнительной литературы

7. Артоболевский, механизмов и машин. – М.: Наука, 1975. – 699 с.

8. Дрыгин, прикладной механики: Учебное пособие / , . – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2009. – 265 с.

9. Иванов машин: Учеб. пособие для студентов высших техн. учеб. заведений. – 5-е изд. перераб. – М.: Высш. шк., 1991. – 383 с.

Направление Специальность семестр

220200.62 Автоматизация и управление Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте. 3

Трудоемкость дисциплины –   зач. ед. Число часов в семестре 128   Число часов в неделю 2    лекций 1   практических занятий 1   самостоятельной работы 92   Форма отчетности экзамен

Семестровая технологическая карта дисциплины “Механика”

Наименование элемента модуля

Неделя начала изучения элемента модуля

Номера разделов основных учебников

Аудиторная работа

Самостоятельная работа

Рубежный контроль

Лекции

Практические занятия

Затраты времени в часах

Учебно-методическая литература

Неделя рубежного контроля

Рейтинговый балл

Номер лекции

Затраты времени в часах

ТСО

Учебно-методическая литература

Номер практического занятия

Затраты времени в часах

ТСО

Учебно-методическая литература

Теория механизмов и машин

1

1-3[1]

1 2 3

2 2 2

Модели механизмов

[1] [7]

1 2 3

2 2 2

–

[1]

25

[1] [3]

6

30

Сопротивление материалов

7

2[8]

4 5 6

2 2 2

Натурные образцы

[8]

4 5 6

2 2 2

[8]

25

[8]

12

60

Детали машин

12

4[1] 5[1] 6[1]

7 8

2 2

Натурные образцы

[1] [8] [9]

7 8

2 2

Модели

[1] [4]

25

[1] [2]

17

75

Взаимозаменяемость

18

4[8]

9

2

[8]

9

2

–

[1]

17

[8]

18

80